Di Richland vi avevamo già accennato a gennaio scorso, quando AMD ne aveva parlato durante il CES di Las Vegas. Nei giorni scorsi è invece arrivato l'annuncio ufficiale e la presentazione, che aggiunge alcuni dettagli tecnici in più, che andremo ora ad analizzare assieme. Queste nuove APU subentreranno a breve alle attuali Serie A, meglio conosciute col nome Trinity e destinate ai notebook e agli ultrabook mainstream e high-end. In realtà nei piani iniziali il chipmaker di Sunnyvale avrebbe dovuto sostituire Trinity con Kaveri, basato su core Steamroller, dotato di un'architettura completamente diversa rispetto a Piledriver e realizzato con sistema produttivo a 28 nm invece che a 32. Poi il progetto ha subito alcuni ritardi, cosa che ne ha fatto slittare il debutto alla fine di quest'anno. Nel frattempo dunque AMD ha deciso di ripetere l'operazione già vista con le APU Brazos, sostituite prima da una loro evoluzione, Brazos 2.0 e poi da Kabini, basato su soluzioni completamente nuove. Anche nel segmento più alto quindi avremo una sorta di Trinity 2.0, Richland appunto, prima di vedere le APU Kaveri di nuova generazione.
Richland e Trinity dunque condividono la stessa architettura di base e la stessa configurazione. Avremo infatti ancora una volta soluzioni dual o quad core, realizzate con processo produttivo a 32 nm. Tuttavia i nuovi modelli, indicati con la sigla identificativa 5000 (le APU Trinity appartenevano alla serie 4000) potranno contare su frequenze di clock superiori sia per la CPU che per la GPU, tanto per il valore di default come per il clock rate massimo raggiungibile tramite la tecnologia AMD Turbo Core. L'incremento è mediamente pari a 200 MHz per la frequenza operativa di base e di 300 MHz per quella di picco.
Anche per la componente grafica il discorso è del tutto equivalente: AMD infatti ha adottato una nuova denominazione per i chip video integrati, che ora sono indicati come Radeon HD 8000 ma l'architettura alla base di queste soluzioni è in realtà invariata rispetto al recente passato. A seconda delle versioni infatti ritroviamo un numero di stream processor o, come li chiama adesso AMD, Radeon Core che va da un minimo di 128 a un massimo di 384. A parità di stream processor però i clock rate di base e quelli di picco sono superiori.
Da ricordare infine che la APU A10-5750M, la nuova top gamma, introduce anche il supporto ufficiale alle RAM DDR3 con frequenza di 1866 MHz, caratteristica che dovrebbe consentire di ottenere una maggior ampiezza di banda passante e quindi prestazioni globalmente migliori. I primi modelli che saranno introdotti saranno quattro, uno per ciascuna fascia di prezzo e prestazioni: A10-5750M, A8-5550M, A6-5350M e A4-5150M. L'A4 e l'A6 saranno dual core, mentre i due top gamma avranno quattro core.
Le frequenze operative saranno rispettivamente pari a 2.5 GHz (3.5 GHz tramite Turbo Core), 2.1/3.1 GHz, 2.9/3.5 GHz e 2.7/3.3 GHz. La cache L2 invece ammonterà a 1 MB per le APU A4 ed A6 e a 4 MB per gli altri due modelli. Passando ai sottosistemi grafici i nuovi nomi, per ciascuna delle quattro APU di cui sopra, sono Radeon HD 8650G, HD 8550G, HD 8450G ed HD 8350G, dotate rispettivamente di 384, 256, 192 e 128 stream processor. Per quanto riguarda le frequenze di base e di picco di ciascun modello esse sono rispettivamente pari a 533 MHz per la A10 e la A6, 515 MHz per la A8 e 514 MHz per la A4. Le memorie supportate restano per tutti i quattro modelli le DDR3-1600, DDR3L-1600 e DDR3U-1333, ad eccezione della APU A10 che appunto supporta le DDR3-1866.
Tutte le nuove APU Richland sono prodotte nel packaging FS1r2, in modo da offrire ai produttori la massima retrocompatibilità. Il TDP di queste nuove APU è infine rimasto identico a quello delle Trinity, ossia pari a 35 W, nonostante le superiori frequenze operative di CPU e GPU. Richland comunque comprenderà anche APU con TDP minori, che dovrebbero debuttare più avanti nel tempo ma comunque entro la prima metà del 2013. Accanto a queste piccole novità volte più che altro a ottimizzare prestazioni e consumi della precedente generazione, l'azienda californiana vuole anche riuscire a offrire prodotti con form factor e funzioni nuove e simili a quelle che Intel sta man mano introducendo per i suoi ultrabook. A tal fine dunque la piattaforma Richmond si accompagnerà a diverse soluzioni volte a raggiungere questo risultato.
Troveremo ad esempio la tecnologia AMD Gesture Control, in grado di rilevare i movimenti delle mani dell'utente tramite la webcam, trasformandoli in altrettanti comandi per le interfacce di sistema operativo e programmi, AMD Face Login, che consentirà di riconoscere automaticamente il volto dell'utente tramite algoritmi di controllo di numerosi parametri somatici, o ancora AMD Screen Mirror, che trasmetterà un flusso video a bassa latenza verso qualsiasi TV o display dotato di supporto alla tecnologia DLNA DMR con H.264/AAC. Infine sarà presente anche il pacchetto di soluzioni grafiche per migliorare la qualità della riproduzione e del decoding video, che comprende le tecnologie AMD Quick Stream, Steady Video e Perfect Picture HD.
Come abbiamo visto dunque, nonostante il sistema litografico e l'architettura siano rimaste invariate, AMD è riuscita ad aumentare le frequenze operative di CPU e GPU senza per questo ritoccare verso l'alto il TDP, ovvero il valore che indica i consumi, anzi ha aumentato l'efficienza delle nuove APU di ben il 47 % sia durante il Web browsing tramite WiFi che soprattutto durante la riproduzione di video ad Alta Risoluzione.
Ciò è stato possibile grazie all'introduzione di nuove e più efficienti soluzioni di risparmio energetico e di gestione dei carichi di lavoro per i singoli core, vediamole ora un po' più nel dettaglio. Nel 2011 AMD adottò per le APU Llano un sistema binario di gestione delle APU molto semplice: quando cioè il livello di attività della CPU o della GPU era basso si forniva automaticamente maggior potenza all'altro elemento, cosicché le frequenze superiori di cui quest'ultimo poteva godere non andavano a incidere negativamente sul TDP massimo previsto per il modello di APU in questione.
Questo tipo di soluzione però era troppo elementare e non assicurava la massima efficienza energetica possibile, sebbene rispettasse i limiti dell'assorbimento energetico. Per questo motivo lo scorso anno in Trinity si implementò una soluzione molto più raffinata, che prevedeva la presenza di un microcontroller integrato per lo svolgimento dei calcoli necessari a stabilire dinamicamente la temperatura della GPU e di ciascuno dei core della CPU, così da determinare il punto operativo di ciascuno, al fine di bilanciare dinamicamente le diverse esigenze per massimizzare le performance, pur restando sempre all'interno dei limiti di temperatura. Nonostante si trattasse di una soluzione molto più raffinata però anche questa aveva dei limiti. Anzitutto infatti i cosiddetti punti operativi tra i quali mediare erano pochi e quindi la granularità della regolazione piuttosto grossolana, poi l'algoritmo assegnava semplicemente più potenza al core o al componente che ne faceva richiesta, senza verificare più nel dettaglio se la domanda era fondata oppure no. Può succedere ad esempio in alcuni scenari che si sia limitati dalle capacità di calcolo intrinseche della CPU o della GPU e che dunque anche aumentando la frequenza operativa di questa la situazione non migliori ma si peggiorino soltanto i consumi e le prestazioni.
Per questi motivi in Richland sono stati introdotti molti più punti operativi e una serie di sensori di temperatura, i cui risultati sono ora incorporati all'interno degli algoritmi, riuscendo in questo modo a ottenere risultati nettamente migliori e un bilanciamento ottimale tra prestazioni e consumi. Questa nuova tecnologia, chiamata Hybrid Boost, ha quindi consentito al chipmaker californiano di aumentare le frequenze operative, migliorando al tempo stesso non solo le prestazioni di Richland ma anche la sua efficienza energetica.
Le nuove APU sono attese sul mercato nelle prossime settimane, per cui i primi notebook con Richland seguiranno subito dopo. Bisognerà vedere però quando saranno introdotti i form factor con le nuove funzionalità e, soprattutto, se AMD riuscirà a stipulare accordi con un maggior numero di partner OEM al fine di essere più facilmente reperibile sul mercato. Rispetto a Llano, Trinity ha raccolto un successo superiore, ma in assoluto le quote di mercato restano comunque modeste e c'è dunque parecchio spazio per una crescita di maggiori proporzioni.